ALIMENTAZIONE E INTEGRAZIONE ALIMENTARE PER IL POTENZIAMENTO MUSCOLARE

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1 Milano HEALTH & WELLNESS N U T R I T I O N Dott. Gabriele Bedini Biologo Nutrizionista Specialista in Nutrizione Umana e Alimentazione info@gabrielebedini.it Cell: Albo: O.N.B. AA_ P. IVA: ALIMENTAZIONE E INTEGRAZIONE ALIMENTARE PER IL POTENZIAMENTO MUSCOLARE L'alimentazione ha lo scopo di soddisfare un duplice necessità dell'organismo: se da un lato deve fornire l'energia necessaria per il mantenimento della vita e dell'attività muscolare (esigenze energetiche), dall'altro deve provvedere materialmente alla protezione, alla riparazione e soprattutto alla costruzione dei tessuti (esigenze plastiche). NUTRIENTI & SPORT CARBOIDRATI I carboidrati sono i principali fornitori di energia per le attività sportive. Il fabbisogno è però già maggiorato dopo un ora di sport al giorno e può quindi venir coperto con un maggior apporto di alimenti fornitori di carboidrati, i quali forniscono accanto ai carboidrati, anche proteine, fibre, vitamine, Sali minerali e sostanze secondarie. Un apporto di carboidrati durante l attività sportiva (per es. tramite bibite per sportivi) non è necessario per gli sportivi del tempo libero e potrebbe risultare addirittura controproducente se il motivo dell attività è la perdita o il controllo del peso. Il vantaggio energetico che si può ottenere dipende più dalle riserve accumulate durante l'allenamento che da eccessi di alimenti ingeriti prima della competizione (i quali al contrario, rischiano addirittura di turbare più di un equilibrio metabolico). Fermo restando che i monosaccaridi vengono assorbiti più facilmente dai disaccaridi, confrontando tra loro i monosaccaridi si è visto che il fruttosio produce (a parità di dosaggio) più glicogeno del glucosio e ancora più del galattosio, mentre la velocità di assorbimento intestinale è profondamente diversificata per i vari carboidrati. Sembra quindi desiderabile raccomandare all'atleta di ingerire, alla vigilia ed al mattino del giorno di gara, una dose utile di fruttosio che gli assicurerà un soddisfacente tasso di glicogeno; durante la prova, se è necessario mantenere la glicemia costante, è consigliabile invece somministrare del glucosio, il cui assorbimento è selettivo e rapido. Carboidrati ogni ora prima della gara: equilibrarne i consumi, allo scopo di evitare tutti gli errori per difetto e garantirgli una glicemia costante tramite una quantità sufficiente di zucchero destinata a correggere l'eventuale "spompamento" da ipoglicemia che può verificarsi nel corso della competizione.

2 CARICODEL GLICOGENO Un soggetto che si alimenti con una razione mista ben equilibrata presenta un contenuto di glicogeno muscolare intorno agli 1,5 grammi per 100 grammi di tessuto muscolare. Una razione fortemente iperglucidica somministrata per 2-3 giorni può far salire a 2,5 grammi tale valore; se però la razione iperglucidica viene instaurata dopo che si è ottenuta una deplezione del glicogeno muscolare mediante un intenso allenamento si possono raggiungere i 3,2 grammi. Dopo l'esaurimento delle scorte di glicogeno con un lavoro intenso, si somministra una razione ricca di lipidi e di proteine ma poverissima di carboidrati e, successivamente, una razione molto ricca di glucidi, così facendo si ottengono i valori massimi di glicogeno muscolare. ogni grammo di glicogeno che si deposita (nel fegato ma anche nel muscolo) fissa anche circa 2,7 grammi di acqua: con un deposito massimale di glicogeno (circa 700 grammi) si ha un corrispettivo di circa due litri di acqua, che verrà resa disponibile con la demolizione del glicogeno. Se da un lato questa riserva di acqua può essere utile in attività fisiche in cui si abbiano notevoli perdite idriche per sudorazione continua e profusa, può causare però difficoltà notevoli negli sport che richiedono all'atleta di rientrare in classi ponderali prefissate. PROTEINE Durante e dopo le attività sportive il fabbisogno proteico è aumentato. Questo necessario maggior quantitativo proteico viene però coperto senza alcun problema con un alimentazione equilibrata per tanto i supplementi proteici o simili a base di aminoacidi sono pressoché inutili per gli sportivi del tempo libero, tuttavia diventano essenziali nell atleta e nel body builder. La realtà sperimentale dimostra che la contrazione muscolare è più vigorosa (ma si esaurisce prima) nei soggetti alimentati a base di carne e che essa è meno vigorosa (ma più sostenuta) nei vegetariani. Si è anche visto che i carboidrati apportati dal regime vegetariano consentono una buona ricarica delle riserve di glicogeno (elemento importante negli sforzi prolungati) mentre il regime carneo, ricco di creatina (precursore dell'atp), favorisce al massimo lo sprint. Sembra che sia possibile favorire l'anabolismo proteico fornendo durante tutto il periodo di allenamento, un supplemento proteico del 5"%: questo dovrà essere soprattutto a base di proteine animali (di valore biologico più elevato delle vegetali), senza per questo diminuire l'abituale apporto di carboidrati e di lipidi. Tale supplemento proteico deve effettuarsi progressivamente, deve essere accompagnato da un aumentato apporto idrico e deve essere sospeso immediatamente dopo il periodo delle competizioni per non perturbare troppo l'equilibrio azotato. ACCRESCIMENTO MUSCOLARE Non bisogna accontentarsi di aumentare esclusivamente gli alimenti del gruppo "carne", ma va piuttosto aumentata la razione calorica globale, senza dimenticare di aumentare allo stesso tempo anche la razione idrica. ALIMENTAZIONE E SFORZO MUSCOLARE Il grande numero di attività sportive che vengono oggi praticate (spesso diversissime tra loro sotto tanti profili) e le notevoli differenze riscontrabili nelle metodologie di allenamento, talvolta nell'ambito di una stessa disciplina, ci impongono di affrontare i problemi nutrizionali dello sportivo in termini generici, evidenziando più che altro le abitudini fisiologicamente più erronee di alcune categorie di atleti. Per la comprensione di molti di questi problemi risulta però indispensabile la conoscenza delle fonti energetiche del muscolo e delle diverse modalità di prelievo del combustibile muscolare.

3 INSULINA & TIMING INSULINA Le proteine, per essere assorbite come singoli amminoacidi, necessitano di un tempo necessario alla digestione, vale a dire alla rottura dei legami peptidici che uniscono gli amminoacidi a formare le strutture proteiche. Consumare 20 g di proteine del siero del latte 30 minuti prima dell allenamento, secondo la ricerca, può aumentare metabolismo per le 24 h successive, si attiva mtorc-1 e questo: Migliora la sintesi di muscolo Stimola il metabolismo tiroideo Protegge dall inibizione del testosterone In alternativa, svolgerebbe la stessa azione il digiuno (ma questo può andar bene per chi deve perdere peso, e non per chi desidera incrementare la massa muscolare). Gli alimenti ad alto indice glicemico determinano un picco insulinico (diversamente da quelli con indice glicemico più basso) e questo determina, in un organismo sano, l innesco di un metabolismo anabolico (favorisce l accumulo) che, solo in determinati momenti, per esempio nel recupero, può giocare a favore dello sportivo. Il consumo di alimenti con elevato indice glicemico, quindi l innalzamento dell insulina, nella tempistica sbagliata, ostacola o vanifica il lavoro muscolare.

4 L allenamento favorisce la secrezione di GH (ormone della crescita) il quale stimola la crescita del muscolo ma anche la forza e la resistenza. Gli zuccheri, soprattutto quelli in forma semplice, determinano la secrezione insulinica che a sua volta stimola la secrezione di SOMATOSTATINA la quale antagonizza il GH impedendone la funzione. Inoltre gli zuccheri in quanto tali interrompono l utilizzo dei lipidi come fonte energetica, promuovono un meccanismo ormonale atto allo stoccaggio dei nutrienti (sempre mediato dall insulina). Gli zuccheri diventano necessari per favorire il recupero.

5 FINESTRA METABOLICA La finestra metabolica è quella frazione di tempo compreso fra l allenamento e l effetto metabolico, momento in cui gli alimenti che consumiamo in questo arco di tempo possono massimizzare o annullare i risultati di quanto abbiamo fatto in palestra. Dopo un allenamento finalizzato all accrescimento della massa muscolare, consumare entro minuti un pasto a base di: alimenti integrali, verdura, frutta, proteine ad alto valore biologico e anche una porzione di carboidrati a rapido assorbimento. Amminoacidi ramificati BCAA allo scopo di favorire la sintesi proteica (inoltre le proteine assunte prima e durante l allenamento sono state digerite e pronte per l assorbimento, sottoforma di tutti gli amminoacidi essenziali, in perfetto tempismo con la fase finestra). La differenza con l allenamento cardio è che in questo caso si deve mangiare un pasto un ora dopo la fine dell allenamento ma non dopo le due ore e tale pasto deve essere a base di verdure, carboidrati a basso indice glicemico (quindi a lento assorbimento, quindi integrali o complessi), proteine ad alto valore biologico, e se si deve perdere peso si deve tenere anche conto delle calorie. Assumere proteine come tali (sia sottoforma di cibo che di integratori) con la tempistica sbagliata, vale a dire troppo tardi rispetto alla finestra metabolica o peggio ancora nel momento della finestra metabolica stessa, si traduce nella mancata assunzione dei singoli amminoacidi da parte del muscolo quando quest ultimo li richiede, la finestra metabolica appunto. Questo poiché, come già detto, le proteine necessitano di essere digerite cioè scomposte nei singoli amminoacidi prima che questi vengano assorbiti e successivamente entrino in circolo e solo allora saranno disponibili per essere trasportati all interno del muscolo. Questo procedimento dura in totale dalle 2 alle 4 ore ed è fortemente influenzato dall eventuale presenza di altri nutrienti (carboidrati o lipidi) nello stesso pasto (o integratore) e la quantità di essi. È per tanto fondamentale assumere le proteine, sia sottoforma di alimenti che di integratori, nel giusto intervallo di tempo al fine di ottimizzare lo sforzo, il nutrimento e quindi l accrescimento muscolare. Gli amminoacidi, poiché già in forma disponibile all assorbimento, sono assorbite messi a disposizione del muscolo più rapidamente delle proteine e possono, anzi, devono essere assunti con una tempistica differente rispetto alle queste. Vale a dire in una frazione di tempo più prossima alla finestra metabolica. Gli amminoacidi ramificati, invece, rientrano pur sempre nella categoria degli amminoacidi essenziali (quelli che l organismo non sintetizza e devono essere assunti mediante l alimentazione) ma hanno un ruolo più specifico che interessa, oltre al semplice nutrimento, altri meccanismi molecolari deputati alla resistenza e all accrescimento muscolare.

6 EQUILIBRIO ENERGETICO La nutrizione costituisce la base di un programma di allenamento. Una Nutrizione scorretta può vanificare i miglioramenti della performance ottenibili con i migliori programmi di allenamento, quindi, ottimizzare le abitudini alimentari deve essere una priorità basilare nello sviluppo di un programma di allenamento. I muscoli consumano abitualmente e preferenzialmente una miscela di carboidrati e lipidi, all aumentare della durata dell esercizio consegue una diminuzione di potenza e prevale l utilizzazione di grassi. Ogni scatto o incremento rapido di potenza fa utilizzare carboidrati anche in anaerobiosi. L ossidazione e l utilizzo energetico dei grassi è fortemente limitata nell esercizio intenso. Il sistema aerobico ossidativo ricava energia dal metabolismo ossidativo di sostanze organiche di deposito: Zuccheri (glicogeno muscolare) = kcal Grassi (trigliceridi del tessuto adiposo liberati sottoforma di acidi grassi) = ~ kcal Proteine (tessuti strutturali utilizzate per la gluconeogenesi) = ~ kcal Può utilizzare anche l acido lattico L organismo elabora e consuma continuamente la miscela di carboidrati, proteine e grassi che costituiscono nel loro complesso la dieta e che si trovano sottoforma di deposito. La forma preferenziale di deposito energetico dell organismo è realizzato in forma di grasso corporeo. L alcool, che non ha possibilità di deposito nell organismo, viene comunque ossidato come fonte di energia immediata. Per le proteine esiste solo una limitatissima possibilità di deposito a fini energetici, nella maggior parte delle situazioni il metabolismo proteico è ben regolato poiché un bilancio proteico negativo causerebbe in breve tempo un deperimento organico. Tuttavia alcuni aminoacidi vengono utilizzati per la gluconeogenesi. In caso di esaurimento del modesto deposito di glicogeno, questo può essere ricostituito a partire da grassi e glicerolo o da aminoacidi attraverso la gluconeogenesi, questa parte a riserve di glicogeno esaurite ancor prima che si attivi la beta ossidazione. Se la disponibilità di glucosio è sufficiente, le proteine conferiscono solo circa il 2% dell energia durante sforzo fisico non prolungato,che diventa circa il 10% dell energia in carenza di glucosio e durante sforzo fisico prolungato.

7 CARBOIDRATI L organismo ha solo una limitata capacità di deposito di carboidrati, sotto forma di glicogeno, che è reperibile nei muscoli e nel fegato. Il glicogeno rappresenta una piccola fonte di riserva energetica corporea a breve termine, che può essere facilmente consumata dopo un digiuno lievemente prolungato (oltre una notte) o dopo un significativo esercizio fisico. I carboidrati assunti da individui che svolgono attività fisica costante vengono immediatamente impiegati come fonte energetica, mentre rimangono limitati i meccanismi per convertire l eccesso di zuccheri in depositi adiposi. Quando lo sportivo aumenta il consumo di carboidrati nella dieta, l organismo si adatta ad usare preferenzialmente zuccheri come fonte di energia e sopprime il rischio di eccesso glucidico Se l eccesso dietetico riguarda i lipidi, non vi è possibilità per l organismo di incrementarne l impiego come fonte di energia. Per cui, quando si instaura un eccesso di calorie a causa di cibi grassi l organismo tende comunque ad accumulare depositi adiposi come riserva energetica, processo che avviene a basso costo energetico e con grande efficienza. Il deposito di riserve energetiche di glucidi in forma di glicogeno è più dispendiosa in termini metabolici e avviene con bassa efficienza rispetto alla deposizione di lipidi. Ciò si verifica anche per la necessità di depositare il glicogeno in forma idrata, con richiesta di 2,7 g d acqua per g di glicogeno. Da qui le difficoltà e lo stress metabolico che si devono imporre all organismo dello sportivo per effettuare eventuali artifici dietetici al fine di potenziare le riserve di glicogeno corporeo. La funzione dei carboidrati è quella di costituire un substrato energetico (4 kcal/g) in particolare durante lo sforzo fisico. Un adeguato apporto di carboidrati (circa il 50-60% del fabbisogno calorico giornaliero) aiuta a conservare le proteine muscolari (protein sparing) che potrebbero venire utilizzate a scopo energetico ma tuttavia non rappresentano il substrato energetico preferenziale. Infatti, solo quando le scorte di glicogeno scarseggiano e di conseguenza la concentrazione plasmatica di glucosio scende, si attivano vie metaboliche per sintetizzare glucosio a partire da grassi e proteine (gluconeogenesi). Il glicogeno è un polisaccaride formato da glucosio costituisce una riserva di carboidrati nell uomo (totale di g) e si trova nel fegato (circa g) e nei muscoli (circa 325 g).l insulina promuove la sintesi di glicogeno a partire dal glucosio, mentre il glucagone promuove, al contrario, la scissione del glicogeno in glucosio. Le richieste energetiche nel corso dell attività fisica di livello medio-basso sono principalmente soddisfatte dal metabolismo dei lipidi. Immediatamente dopo l inizio dell attività fisica si verifica una riduzione della concentrazione plasmatica di FFA (free fatty acid acidi grassi liberi) e l aumento del tono simpatico induce di conseguenza una liberazione di FFA dal tessuto adiposo mediante l azione ormonale. Se l attività fisica si protrae per almeno un ora, si verifica un progressivo depauperamento delle scorte di carboidrati e in tal caso l utilizzo dei lipidi arriva fino all 80%. Diversamente avviene per i soggetti allenati, soprattutto per quelle attività a modesta intensità, questi sono in grado di utilizzare una quantità di grassi maggiori rispetto ai non allenati. Infatti, questi sono in grado sia di mobilizzare dal tessuto adiposo che di metabolizzare una quantità maggiore di lipidi. Questo adattamento funzionale è dovuto sia a un aumento della disponibilità intracellulare di enzimi della beta-ossidazione, del ciclo di Krebs e della catena di trasporto degli elettroni, che all aumento delle capacità di trasporto dei FFA attraverso la membrana delle cellule muscolari.

8 INDICE GLICEMICO L indice glicemico (IG) esprime la modalità con cui varia la glicemia rispetto al valore basale nell arco di tempo in risposta all assunzione di 50 g di carboidrati, secondo la seguente formula: IG= (IUAC alimento test / IUAC alimento standard) X 100 Il pasto pre-gara (tenendo presente che adesso stiamo parlando di esercizio aerobico di sufficiente durata e intensità come appunto potrebbe essere una gara) gioca un ruolo determinante nel fornire la dose di carboidrati necessaria a ottimizzare le scorte di glicogeno e ad assicurare la giusta idratazione. I carboidrati sono appunto il nutriente cruciale nel pasto pre-gara, mentre l apporto di proteine e lipidi deve essere attentamente valutata, anche perché questi hanno dei tempi di digestione più lunghi che crescono ancor di più se assunti contemporaneamente fra loro (per molti acidi grassi la digestione avviene circa 4 ore dopo il pasto). Tempi che possono essere ulteriormente allungati in seguito al fenomeno di vasocostrizione del circolo splancnico (cioè intestinale) dovuta all attivazione del sistema simpatico indotta dalla tensione pre-gara. Sempre nell ambito dell attività aerobica, un pasto ricco di proteine può essere la causa di un effetto termico controproducente in condizioni di gara e, inoltre, i prodotti finali del catabolismo proteico necessitano di acqua per l eliminazione (1 g di urea necessita di 50 ml di acqua per essere escreta). In definitiva, il pasto pre-gara dovrebbe contenere dai 150 ai 300 grammi di carboidrati e dovrebbe essere consumato 3 o 4 ore prima della gara. L ottimizzazione delle riserve di glicogeno di un pasto pre-gara esige comunque che sia già presente un corretto stato di nutrizione dell atleta. Paradossalmente, durante un esercizio di sufficiente durata e intensità, i livelli di insulina scendono anche qualora si assumessero dei carboidrati durante l esercizio. Ciò è dovuto al trasporto del glucosio all interno delle cellule muscolari non mediato dall insulina. Condizione che si verifica appunto solo durante lo svolgimento di esercizio fisico di una certa durata e intensità. Il calo dell insulina è funzionale alla demolizione di carboidrati, lipidi e proteine.

9 Il grafico mostra esattamente la maggiore sensibilità all insulina di un atleta (soggetto allenato) rispetto alla popolazione normale. Ciò si traduce con il concetto che un atleta ha una sensibilità insulinica più elevata e per tanto necessita di una quantità minore di questo ormone per abbassare la glicemia. Ciò comporta secondariamente anche un miglioramento del funzionamento del pancreas e della componente endocrina del tessuto adiposo. Che, in ultimo, significa una minore necessità di secrezione insulinica per riportare la glicemia a livello basale ovvero prima dell assunzione degli alimenti glicemizzanti. Meccanismo che nella sua totalità determina secondariamente un miglioramento di tutto il funzionamento endocrino legato al tessuto adiposo. Al contrario, l assunzione di carboidrati in un intervallo di tempo più prossimo all esercizio, che potrebbe essere appunto l ora precedente, influenza negativamente la performance sportiva in questione. Poiché un aumento della glicemia determina un aumento dell insulina che, come è stato precedentemente spiegato ha un effetto anabolico ovvero favorisce l accumulo e antagonizza gli ormoni catabolici, da questo ne consegue una diminuzione della mobilitazione e dell utilizzo dei lipidi e una precoce deplezione delle scorte di glicogeno. inoltre si va incontro a ipoglicemia secondaria, poiché l insulina secreta trasporta rapidamente i carboidrati assunti e assorbiti che si trovano nel circolo ematico sottoforma di glucosio, abbassando così la glicemia ovvero la concentrazione di glucosio nel sangue. L assorbimento intestinale del fruttosio è più lento rispetto a quello del glucosio e del saccarosio e per tanto induce minori variazioni della glicemia (IG inferiore). A tal proposito il fruttosio è stato proposto come tipo di carboidrato da assumere prima della gara. Il ragionamento teoricamente valido che però non è stato in grado di evidenziare effettivi vantaggi sull atto pratico. Il fruttosio può inoltre provocare disturbi gastrointestinali e a lungo termine causare leptino-resistenza. FATICA PSICOLOGICA Esiste una strategia illusoria nei confronti del cervello che permette di aumentare la resistenza psicologica nell esercizio di breve durata. Per quanto possa sembrare strano, la presenza di carboidrati nella bocca invierebbe al cervello un segnale di prossima ingestione di cibo quindi energia, che ridurrebbe la sensazione di fatica centrale rendendo meno difficile il proseguimento dell esercizio. Studi scientifici hanno dimostrato una migliore resistenza psicologica alla fatica in gruppo di atleti che hanno sciacquato la bocca, senza però ingoiare, con una soluzione acquosa contenente glucosio subito prima di iniziare la gara. Questi hanno superato, in termini di resistenza alla fatica, il gruppo di controllo che aveva fatto la stessa manovra ma con sola acqua.

10 PROTEINE Nel turnover proteico, un uomo di 70 Kg consuma dai 60 ai 100 grammi di proteine al giorno, ogni giorno vengono sintetizzati e degradati nell organismo circa 400 grammi di proteine. L organismo può ricorrere alle proteine come substrato energetico, la glutammina e l alanina sono infatti i maggiori precursori della gluconeogenesi, ove la quota di substrato proteico utilizzato è in funzione della spesa energetica e delle condizioni di nutrizione. La liberazione di alanina da parte dei muscoli sottoposti a lavoro è direttamente proporzionale all intensità del lavoro. Circa il 10-15% delle richieste energetiche muscolari possono essere coperte attraverso il glucosio formatosi nel ciclo glucosio alanina sopra illustrato. Gli amminoacidi ramificati BCAA invece possono essere ossidati a livello muscolare stesso (non epatico) ma possono anche essere precursori della gluconeogenesi, oltre che avere un ruolo nella diminuzione della percezione della sensazione di fatica. In condizioni in cui la presenza di glucosio è sufficiente, le proteine conferiscono circa il 2% dell energia durante sforzo fisico non prolungato e circa il 10% dell energia in carenza di glucosio e durante sforzo fisico prolungato. Il mito da sfatare è che una dose di proteine superiore al fabbisogno (in questo caso al fabbisogno dello sportivo che è inevitabilmente maggiore a quello del non sportivo o del sedentario) non aumenta la massa muscolare. Infatti, il 70% del muscolo è costituito da acqua e per ripristinare la perdita delle proteine dovute alla gluconeogenesi durante l allenamento (quella a cui si faceva riferimento poco fa) o a quella indotta dal cortisolo durante la notte (o durante un eventuale digiuno protratto) necessaria una modesta quantità di proteine, mentre le proteine in eccesso sono in parte eliminate e in parte convertite in grassi.

11 Fabbisogno proteico: Non sportivo: g/kg Sport aerobici: g/kg Sport anaerobici: g/kg L assunzione di 2.4 grammi di proteine per Kg di peso corporeo non ha dimostrato reali vantaggi (di tipo anabolico) rispetto agli g/kg. In un praticante sportivo, l aumento di 3 Kg di massa muscolare corrisponde a circa 600 grammi di incremento delle proteine muscolari (il restante 80% dell aumento è sostanzialmente acqua). Ipotizzando che tale incremento venga raggiunto in circa sei mesi (180 giorni) di allenamento e tenendo conto che si riesca ad utilizzare circa il 70% delle proteine ritenute, significa che la ritenzione proteica complessiva deve essere pari a circa 860 grammi. Tradotto in termini di fabbisogno giornaliero di proteine, significa che il praticante sportivo deve incrementare l'assunzione di proteine di circa 4,8 grammi rispetto al fabbisogno medio stabilito in 1g/Kg di peso corporeo (4,8 x 180 giorni = 856 grammi). Va ancora sottolineato che, al di là di un determinato apporto di proteine, la loro sintesi tende all appiattimento, il che vuol dire che tale quota proteica maggiorata non si traduce in una maggiore massa muscolare e per tanto diventa necessario aumentare l intake proteico sottoforma di alimenti o meglio ancora (per altri motivi che saranno chiariti più avanti) di integratori proteici, facendo comunque attenzione poiché l eccesso proteico provoca un maggior impegno metabolico a carico di fegato e rene, e anche perché un quantitativo proteico superiore al fabbisogno muscolare viene comunque tramutato in grassi (poiché non esistono riserve proteiche nell organismo se non i muscoli). È noto e scientificamente provato che il muscolo si accresce per ipertrofia, cioè l aumento delle dimensioni delle fibre (del volume di esse per essere più precisi). È discussa, invece, l iperplasia ovvero l aumento del numero delle fibre. Nello stesso modo, il diagramma di Yackovlev dimostra come il giusto allenamento seguito e preceduto dal giusto recupero ottimizzino la resa dell allenamento finalizzato all incremento muscolare, a differenza di un allenamento troppo leggero o troppo intenso e che quest ultimo sia ancor meno redditizio di rispetto ad un allenamento più modesto.

12 L accrescimento del muscolo avviene con diversi meccanismi: Stimolazione: corretto programma di allenamento che prevedono dei tempi e intensità di allenamento così come di recupero equilibrati Alimentazione e integrazione: per aumentare la dimensione del muscolo è necessaria una dieta equilibrata e ciò implica energia (carboidrati) e proteine nel giusto equilibrio Questi vanno di pari passo se uno di questi due principi non è correttamente applicato si ottiene una mancata o ridotta crescita muscolare. Timing e composizione di integratori e pasti soprattutto post allenamento (fase anabolica) Tempi di recupero Sonno Stile di vita salutare Assumere un pasto (meglio ancora se un integratore) proteico prima e durante l allenamento migliora la performance (a differenza di ciò che avviene se si tratta di uno sport di resistenza in condizioni di aerobiosi come potrebbe essere una gara di corsa). Questo è intuibile dal momento in cui durante l esercizio si ha la distruzione delle fibre muscolari che liberano una quantità maggiore di glutammina e alanina necessarie per la gluconeogenesi, poiché il muscolo ha bisogno di maggiore energia rispetto a quando si trova in uno stato di riposo. Assumendo proteine prima dello sforzo si ottiene che nel momento in cui il muscolo le richiede queste sono già state digerite e assorbite e sono quindi disponibili per essere trasportate all interno del muscolo dove svolgeranno funzioni sia plastiche che energetiche. Inoltre, la congestione di carboidrati e proteine durante gli esercizi di potenziamento prolungati può migliorare la sintesi proteica post-esercizio. Durante l esercizio gli amminoacidi stimolano la sintesi proteica e al termine dell esercizio sono immediatamente disponibili per la funzione plastica. La sintesi proteica muscolare può essere incentivata da ormoni che hanno azione anabolica, questi sono associati con l incremento netto della sintesi proteica e sono: insulina, IGF, testosterone, GH. Al contrario gli ormoni catabolici come il cortisolo determinano la de regolazione della proteine. I due processi agiscono tanto antagonisticamente che sinergicamente determinando il turnover delle proteine muscolari. Come note aggiuntive si potrebbe dire un eccesso dose di proteine (superiore a 2 g/kg di peso corporeo) prolungato nel tempo non è ancora chiaro se determini un sovraccarico funzionale di reni e fegato e soprattutto se questo sovraccarico possa essere dannoso per gli organi in questione. È invece noto che l acidosi dovuta al catabolismo proteico induca demineralizzazione ossea come conseguenza dell attivazione dei sistemi tampone che servono a mantenere il giusto valore di ph nel sangue. Come anche è noto che il catabolismo proteico porti a deidratazione. Tuttavia, per entrambi gli ultimi due punti esistono delle strategie alimentari compensative anche preventive. In seguito a una sessione ottimale di allenamento di resistenza muscolare, avviene la risposta endocrine con liberazione degli ormoni anabolici e la soppressione di quelli catabolici. Questi, in quanto ormoni proteici, interagiscono con i recettori posti all esterno della membrana cellulare nei muscoli determinando l innesco di secondi messaggeri intracellulari responsabili della trasmissione

13 del segnale al nucleo, segnale che da luogo all attivazione della sintesi proteica e la soppressione della degradazione proteica (altrimenti innescata dagli ormoni catabolici). L attivazione dei geni e la successiva formazione di mrna attiva la sintesi proteica e quindi l accrescimento della fibra muscolare (già citata come ipertrofia) dovuta alla deposizione di proteine nella fibra che avviene durante la fase di recupero. La fase di recupero, quindi è mediata dagli ormoni anabolizzanti, ma a questo punto entra in ballo l alimentazione o meglio ancora l integrazione alimentare (in quanto più rapida e più accurata nelle dosi) giocando un ruolo fondamentale nell ottimizzazione di tale meccanismo e quindi nell ottimizzazione della crescita muscolare. È per tanto necessaria la massima accuratezza nell assunzione della fonte proteica e di carboidrati, la relativa quantità di entrambi e ultimo ma non per importanza il timing di assunzione per i motivi precedentemente illustrati. Allo scopo di supportare un adeguato turnover delle proteine muscolari, sarà necessario suddividere l assunzione proteica in più pasti giornalieri per una costante disponibilità di amminoacidi e assumere carboidrati, meglio se a basso indice glicemico, al fine di evitare picchi negativi di insulina durante il giorno per minimizzare le fasi cataboliche tra un pasto e l altro. Consentire una costante disponibilità di amminoacidi e BCAA per supportare la sintesi proteica. Inoltre, l assunzione parallela di carboidrati e proteine è consigliata poiché il rilascio di insulina è fortemente stimolato dal livello di glucosio ematico e, seppur meno intensamente, anche dal livello di amminoacidi. L insulina promuove l uptake di glucosio e di amminoacidi nelle cellule muscolari, aumenta la sintesi proteica, e diminuisce la demolizione proteica. Così facendo si avrà un bilancio proteico netto positivo. Le proteine non sono tutte uguali, ma differiscono per profilo amminoacidico, digeribilità e velocità di assorbimento. Gli alimenti contenenti poco grasso e proteine di alta qualità sono per esempio: pollo, pesce, albume d uovo, latte scremato, bresaola. Mentre gli integratori proteici di elevata qualità sono le proteine del latte (siero, caseina, colostro). Inoltre le proteine del siero sono idrosolubili (ciò determina un assorbimento rapido) e hanno un elevato contenuto di leucina. Come mostra il grafico, la leucina interviene direttamente nella mediazione dell azione anabolica indotta dal legame dell insulina sul recettore extracellulare, agendo a livello di un fattore chiamato mtor, il quale agisce direttamente su altri due fattori che promuovono la sintesi proteica.

14 INTEGRATORI AMMINOACIDI E PROTEINE La funzione plastica, sopra citata, delle proteine può essere esercitata appieno soltanto con la presenza nella dieta quotidiana di tutti gli aminoacidi essenziali nelle quantità appropriate. Gli aminoacidi non sono però coinvolti solo nei processi di tipo plastico, cioè di costruzione e ricostruzione, ma anche in quelli di produzione energetica, come le sintesi di zuccheri e grassi. Aminoacidi essenziali: leucina isoleucina lisina metionina fenilalanina treonina triptofano valina Amminoacidi ramificati: leucina isoleucina valina Aminoacidi non essenziali: alanina acido aspartico cistina acido glutammico glicina prolina serina tiroxina cisteina arginina istidina BCAA Amminoacidi essenziali e ramificati, sono LEUCINA*, ISOLEUCINA* e VALINA*, promuovono la sintesi proteica e la deposizione della massa magra (proteine) nel muscolo (effetto anabolico). Favoriscono, inoltre, i processi di recupero dopo un intenso sforzo fisico. La dose di assunzione dovrebbe essere di 5 grammi totali in rapporto (2:1:1) LEU-ISO-VAL. in quantità totali comprese tra 0,1 e 0,25 g/kg di peso corporeo. Nella pratica, gli aminoacidi ramificati (leucina, isoleucina, valina) chiamati anche BCAA, oltre che nelle attività di forza, risultano essere particolarmente importanti anche in quelle discipline rivolte più alla resistenza, perché, insieme al già citato lavoro plastico (di costruzione e ricostruzione muscolare), hanno anche un ruolo molto importante nella produzione di energia durante lo sforzo muscolare, infatti, diversamente dagli altri aminoacidi, vengono catabolizzati direttamente all interno delle fibre muscolari. In caso di allenamento molto intenso o competizione prolungata può essere utile utilizzare integratori di BCAA prima, durante e dopo lo sforzo.

15 CREATINA La creatina è un nutriente non essenziale, è contenuta nelle carni e nel pesce e viene sintetizzata a livello endogeno nella dose di circa 1 g/die. Sintetizzata soprattutto nel fegato ma anche rene e pancreas a partire dagli amminoacidi GLICINA, ARGININA, METIONINA*. È localizzata prevalentemente nei muscoli (95%) soprattutto nella forma fosforilata e nella fattispecie è maggiormente presente nelle fibre di tipo II (veloci, glicolitiche). sottoforma di fosfo-creatina dove ha le funzione di riserva energetica prontamente utilizzabile (più di zuccheri e acidi grassi). Migliora la performance muscolare negli esercizi brevi, intensi ed eseguiti in rapida successione. Determina un po di ritenzione idrica dopo l assunzione responsabile dell aumento di peso. Riduce le prestazioni negli sport aerobici di lunga durata. Gli integratori di creatina aumentano la fosfo-creatina nei muscoli,la quale aumenta le riserve di energia e stimola la crescita muscolare. Ricerche preliminari indicano un aumento della potenza in attività brevi e di elevata intensità. Di conseguenza aumenta il peso corporeo per incremento delle proteine contrattili e dell acqua. Un uomo di 70 kg contiene circa grammi di creatina e ne espelle mediante le urine sottoforma di creatinina circa 2 g/die. I benefici inseguito all assunzione su cui esiste un sufficiente consenso sono: incremento di forza e massa muscolare (0.5-2 kg) dovuto al reclutamento delle cellule satellite e a una maggiore idratazione delle fibre poiché richiama acqua, incremento di resistenza agli sforzi ripetuti sia brevi che intensi. Tra i benefici che sono discussi si avrebbe la riduzione percentuale del grasso corporeo che però sarebbe secondaria all aumento di volume della massa magra e all aumento della ritenzione idrica che costituisce la massa magra, l aumento della densità ossea. La dose consigliata è pari a 4-6 g/die per un periodo non superiore ai 30 giorni, oltre i quali la dose non deve essere superiore a 3 g/die. La somministrazione esogena determina una diminuzione della produzione endogena, è pertanto sconsigliato un periodo troppo lungo di integrazione. Un dosaggio di g/die (equivalente ad oltre 12 kg di carne) è addirittura in grado di inibirne la produzione endogena, soprattutto se protratto per lunghi periodi. Inoltre, studi sperimentali hanno prospettato possibili rischi cancerogeni per somministrazioni di creatina ad alti dosaggi e molto prolungate nel tempo. L assunzione di caffeina ne riduce gli effetti benefici. CARNOSINA Sintetizzata a partire da ALANINA e ISTIDINA, è presente nel muscolo scheletrico. Favorisce lo smaltimento dei prodotti di scarto (cataboliti e radicali liberi) del metabolismo muscolare. COENZIMA Q Anche detto UBIQUINONE, è responsabile dell attivazione enzimatica nei processi energetici, migliora l utilizzo dell ossigeno nel muscolo nelle attività aerobiche.

16 CARNITINA La Carnitina è un composto vitamina-simile presente nelle carni e nel latte. L intake medio è di circa mg/d ed è vitale per il normale metabolismo,viene sintetizzata a partire da METIONINA* e LISINA. Localizzata nel muscolo scheletrico e cardiaco, favorisce l ingresso degli acidi grassi a catena lunga dal citoplasma al mitocondrio in cui vanno incontro a beta-ossidazione per la produzione di energia. Promuovendo l ossidazione dei grassi preserva le riserve muscolari di glicogeno, migliora la resistenza alla fatica, limita l accumulo di lattato e favorisce il calo ponderale. Inutile l assunzione finalizzata al dimagrimento in caso di sedentarietà. Probabilmente agisce anche come vasodilatatore nei tessuti periferici migliorando l afflusso sanguigno e il trasporto di ossigeno, potrebbe anche a tal proposito ritardare l insorgenza della fatica e ridurre i dolori e il danno tissutale post esercizio. Negli studi sperimentali, dosi fino a 6000 mg/die non hanno riportato evidenze tossiche, tuttavia la dose di sicurezza è fino a 2000 mg/die. GLUTAMMINA La glutammina, presente in grandi quantità nel corpo umano, svolge varie funzioni: fornisce riserve energetiche cellulari rinforza il sistema immunitario, stimolando direttamente le cellule del sistema immunitario svolge un azione disintossicante sugli acidi e sulle tossine in eccesso durante lo sforzo fisico che possono essere causa di limitazione alla prestazione aumenta il volume delle cellule muscolari, pompandovi acqua e trascinandovi anche componenti con funzioni che migliorano l efficienza energetica ha una funzione di preservazione delle fibre muscolari dal catabolismo (in seguito all esaurimento del glicogeno, prima di smontare le proteine costituenti i muscoli per fini energetici, vengono consumate le scorte di glutammina e di un altro aminoacido, l alanina) ricopre un ruolo importante nel metabolismo di Zuccheri e Grassi MAGNESIO E POTASSIO Il magnesio aumenta la sintesi proteica o la contrattilità muscolare, aumenta la forza così come la crescita muscolare. Il potassio, oltre ad avere un ruolo nella regolazione del ph per l equilibrio acido-base, regola l eccitabilità (la conduzione) neuromuscolare dall interno della cellula così come avviene per il sodio all esterno della membrana cellulare (pompa sodio-potassio). Il magnesio agisce pure da cofattore di questa pompa, quindi una carenza di magnesio potrebbe alterare tale meccanismo determinando una riduzione della concentrazione degli ioni potassio intracellulare a favore degli ioni sodio e ciò si tradurrebbe in una alterata conducibilità neuromuscolare.

17 CONCLUSIONI A questo puntola domanda è: gli integratori alimentari, in ambito sportivo, soprattutto se finalizzati all ottimizzazione delle performance e dei risultati, sono preferibili agli alimenti? Facendo chiarezza sul fatto che gli integratori debbano appunto essere un integrazione e non una sostituzione completa dei pasti, la risposta la si trova nella seguente immagine. L immagine mostra in modo sintetico ed esplicito uno dei motivi (non è l unico) per cui preferire, all atto pratico, l assunzione di integratori piuttosto che alimenti contenenti la stessa percentuale di nutrienti per il fabbisogno del post allenamento. Vengono illustrati due esempi: un body builder e un fondista di peso diverso e fabbisogni diversi. La conclusione è che gli integratori alimentari sono sicuramente più utili degli alimenti poiché possono essere somministrati nella giusta concentrazione di nutrienti in base al relativo fabbisogno pur rispettando il fabbisogno calorico.

18 ACIDO-BASE & ANTIOSSIDANTI EQUILIBRIO ACIDO-BASE L acidità o la basicità di un alimento viene stabilita sulla base delle componenti inorganiche di un alimento ovvero quelle che non vengono metabolizzate dall organismo e restano in circolo fino all escrezione influenzando,di conseguenza, il ph ematico. Il sangue dovrebbe avere un ph leggermente alcalino, compreso tra 7.35 e Valori ematici di ph inferiori a 6.8 e superiori a 7.82 non sono compatibili con la vita. Altri distretti dell organismo come fegato e muscolo presentano rispettivamente un ph pari a 6.9 e 6.1, riconducibile al catabolismo proteico che in essi avviene. L organismo mette in atto diverse strategie per l escrezione dei residui acidi con il fine ultimo di ristabilire il giusto ph ematico. L escrezione può avvenire per mezzo della respirazione dove gli acidi volatili vengono eliminati per mezzo degli scambi gassosi, mentre i residui fissi vengono eliminati per via urinaria. Inoltre il nostro organismo dispone inoltre i sistemi tampone per esempio attraverso la rimozione del calcio dalle ossa. La glutammina viene sintetizzata dai reni per sintetizzare ammoniaca NH3 la quale accetta un protone trasformandosi in ione ammonio NH+4 e viene escreta come tale portando così fuori un H+ migliora l acidosi. La glutammina può anche essere assunta come integratore alimentare, così come una dieta ad alto apporto di potassio o l assunzione di bicarbonato di sodio possono essere strategie per tamponare l acidosi indotta dall attività anaerobica lattacida e dal catabolismo proteico, allo scopo di aumentare la tolleranza alla fatica e mantenere stabili i valori di ph ematico facilitando i sistemi tampone fisiologici. In una dieta iperproteica in cui il catabolismo proteico influenzerebbe notevolmente il ph ematico, è quindi fondamentale un intervento in termini di nutrizione e integrazione finalizzato ad alcalinizzare il sangue fino al ripristino dei giusti valori di ph. RADICALI LLIBERI E NTIOSSIDANTI I radicali liberi sono molecole costituite da raggruppamenti di atomi resi instabili dalla mancanza di un elettrone in una delle orbite esterne, quindi molecole caricate positivamente (+). Questa caratteristica di instabilità rende il radicale una particella estremamente reattiva e, quindi, pronta a reagire con una molecola vicina. (Se la reazione è di accezione di elettroni possiamo parlare di comportamento ossidante, mentre se la reazione è di donazione di elettroni possiamo parlare di comportamento riducente). Per questo i radicali liberi, benché siano prodotti dal nostro organismo per difenderlo da agenti eziologici di natura principalmente batterica, se prodotti in eccesso sono potenzialmente tossici e possono provocare diversi danni all organismo e, in particolare, al DNA. Molte ricerche hanno dimostrato come una intensa attività fisica, proporzionalmente alla sua intensità e durata, possa determinare un aumento dei radicali liberi causato da diversi possibili fattori, tra cui l incremento del consumo di ossigeno, l aumento dei fenomeni di ischemia nei tessuti muscolari, l autossidazione delle catecolamine, il rilascio di metalli e l attivazione dei leucociti neutrofili. Bisogna tuttavia ricordare che l allenamento e il carico fisico in genere se, da una parte, provoca un aumento dei radicali liberi, dall altra aumenta i livelli dei diversi enzimi antiossidanti. L organismo è infatti dotato di complessi ed efficienti sistemi di auto protezione rispetto ai radicali liberi: le sostanze protettive così attivate vengono definite antiossidanti e, a loro volta, si distinguono in endogeni ed esogeni: Quelli endogeni sono per lo più enzimi che funzionano in abbinamento con alcuni minerali come il selenio, il rame, lo zinco, il manganese ed il ferro. Agiscono da antiossidanti anche altre sostanze come, ad esempio, l acido urico, la bilirubina, la transferrina, l albumina. Quelli esogeni, oltre ai suddetti minerali che si abbinano agli enzimi, sono la vitamina E, la vitamina C, il betacarotene, i flavonoidi, il licopene, il resveratrolo, l acido alfa-lipoico e l ubiquinone.